科技日报记者 叶青 通讯员 余锦婷
不久前，教育部公布了2023年普通高等学校本科专业备案和审批结果，增设24种新专业。软物质科学与工程是今年新增的24种新专业之一。华南理工大学也成为国内首个申请设置该专业的高校。
软物质是什么？为什么设立软物质科学与工程专业？未来将如何培养相关专业的人才？记者带着上述问题采访了华南理工大学前沿软物质学院副院长王林格。
“软物质材料在工业领域的应用不断拓展，新能源、新型显示等领域产品的性能改进，都离不开软物质科学的发展和新材料的支持。作为一门高度交叉的学科新方向，软物质科学的发展正是在新型产业发展和时代需求下应运而生的。”王林格表示。
为何设立软物质科学与工程专业？
软物质概念的提出，最早可追溯至1991年，当年的诺贝尔物理学奖获得者皮埃尔·吉勒·德热纳教授在其获奖致辞中首次提出这一概念。
“软物质在学术上的严格定义，是指处于固体和理想流体之间的物质。这样的物质，也被称为软凝聚态物质。”王林格介绍，这类物质通常由大分子或基团组成，包括但不限于聚合物、液晶、生命体系物质等；软物质涉及广泛的学科领域，包括物理、化学、生物、材料、工程等。
作为近20年新兴的科学分支，软物质受到了国际学术界的高度重视。世界上许多著名的大学和研究机构都相继成立了软物质研究室和研究中心，研究队伍迅速扩大，新的研究进展不断涌现。
与传统的由宏观到微观、由简单到复杂的科学分析方法有所不同，软物质科学研究更为强调整体，致力于利用各类经典学科的互补性来同时研究多空间和多时间尺度上的结构、运动的多样性，着重考察体系的复杂性、易变性和非平衡态。
“以往，专业的划分是按照不同学科或不同应用工具进行简单的划分。但随着时代发展，这样的模式不足以真正把基础理论和创新材料的实践完美结合起来，无法满足当代新型交叉性科学和前沿创新技术发展的要求。”王林格介绍，为了加速科学发展，开展跨学科的研究、促进学科间的交叉与融合已势在必行。于是，诞生了软物质科学与工程专业。
作为一门新兴交叉学科，软物质科学和工程专业的目的在于力求以一个统一的科学观念，认识具有不同结构和功能的材料或体系的共性，从而促进科学和工程的进步。具体来说，该专业涉及新材料、新能源、生命健康、信息技术、高端装备、空天科技、碳中和、量子信息等前沿领域，并在相关产业和行业需求上，围绕软物质设计与合成、多尺度结构调控、功能和智能先进材料开发的科学基础与材料工程化技术开展前瞻性研究和技术创新。
“该专业符合国家和行业发展趋势，是面向国家重大战略和粤港澳大湾区经济发展需求的，我们培养的人才也是符合当前和未来科技发展对材料专业人才的需求。”王林格表示。
建设该专业有何优势？
虽然软物质科学与工程是华南理工大学今年的新增本科专业，但早在2016年，华南理工大学就成立了华南软物质科学与技术高等研究院。2018年，前沿软物质学院成立，该学院是华南理工大学广州国际校区首批建设的新工科学院之一。2023年，以学校软物质学科为基础支撑的“高分子科学”在2023U.S.NEWS全球大学学科排名第一。
“学院汇聚了一支年轻化、国际化、高水平的教学及科研团队，已有11名老师在《科学》《自然》等发表过科研成果。并且与世界排名前100名的多所著名高校密切合作，引入对方资源助力人才培养。”王林格说。
“丰富的全球化培养资源，是我选择来到前沿软物质学院攻读博士的原因之一。”李幸晗来到前沿软物质学院后，跟随导师，从事通过单组分巨型表面活性剂的自组装制备有序介孔材料这一研究方向。其成果已刊发在行业的顶尖期刊上。
据介绍，华南理工大学前沿软物质学院新增设的软物质科学与工程专业基于国际领先的“模块化”教学理念，实行“厚基础、高素质、强创新”的培养模式，理工结合、既理又工。该专业将对本科生实施“全员学业导师制”育人工程，强化源头培养、跟踪培养、全程培养；同时采取“全英教学”“示范班”“学院与书院融合教学”等多种方式，实现“在地国际化”。
立体光刻3D打印机、熔融沉积3D打印机、静电纺丝机、台式扫描电镜、紫外可见光光谱仪器……记者走进前沿软物质学院的本科生创研智造工坊，发现有各类大中型设备供学生实验使用。
“我们的专业实践教学体系十分完善。通过有针对性地将重大科研成果的一些应用工程化内容转化为本科生探索性实验，我们开拓出很多具有创新性的实验和实践课程，培养学生创新意识、自主探究和解决复杂工程问题的能力。”王林格说，“依托前沿软物质学院的研究生培养体系，我们实施本硕博贯通培养计划，在本科生中选拔和输送具备科研潜力的储备人才。”
未来可从事哪方面的工作？
学生需具备哪些素质与条件才适合报考软物质科学与工程专业？“化学、物理、数学、材料等是专业基础，软物质科学的进一步发展都离不开扎实的数理化基础。因此，具有扎实的数学、物理、化学知识的同学学习本专业会更加得心应手。”王林格同时强调，希望同学们在本科阶段能够培养有独立的思考能力和批判精神。
记者了解到，今年华南理工大学软物质科学与工程专业属于综合评价招生范畴，面向上海、江苏、浙江、山东、广东5省份招生。
“第三学期初，我们将选拔约30人进入‘国际化全英示范班’。‘国际化全英示范班’前80%的学生可以获得校内推免资格，其中获得本博连读资格的比例达50%。”王林格介绍。
前沿软物质学院的2019级本科生许昕，大一进老师课题组，持续参与课题研究。大四时，已以第一作者身份在国际期刊《Giant》上刊发科研成果，该成果展示了一种制备陶瓷纳米纤维增强多孔陶瓷整体柱材料的新方法。凭借优异的成绩，许昕获得日本东京工业大学全额奖学金，正在该校攻读博士。
“我们的软物质科学与工程专业，实现了本科、硕士、博士、博士后的贯通式人才培养全链条体系，享有继续在本校读研，或前往世界一流大学和科研单位深造的优势。我们专业80%的本科毕业生会选择继续深造。”王林格表示。
同时，软物质科学与工程专业的本科毕业生也可以选择在双碳、材料科学、能源科学、生命科学、电子信息和微纳米技术等前沿科学领域从事技术研究、产品开发等工作，就业面广、起点高。
王林格认为，现代产业越来越复杂的工艺和越来越高的全方位性能需求，正不断推动多学科交叉的新材料、新能源等产业的发展。一方面，学院结合重大项目对学生开展科研训练，通过设立学生研究项目、融合国家级学科竞赛，让学生接受良好的创新创业训练；另一方面，学院也计划在课程中邀请企业的研发人员来授课，并安排更多实践课程。“软物质科学与工程具有广阔的未来，我们力求为国家和粤港澳大湾区培养更多的栋梁之材。”
